玻色-爱因斯坦凝聚体脊隆不稳定性的变分方法
量子气体
2026-01-21 v2
摘要
脊隆是非线性系统中令人瞩目的现象,见于水波、非线性光学以及玻色-爱因斯坦凝聚体 (BEC)。在 BEC 中,暗脊隆作为一维 Gross-Pitaevskii 方程的准稳定解。虽然在拉长的阱中可长存,但在更高维度中因脊隆不稳定而失稳,导致其分解为涡旋结构等其他激发。我们研究受各向同异谐阱约束的玻色-爱因斯坦凝聚体中暗脊隆的动力学。采用一种包含脊隆平面的横向弯曲以及沿节点线涡旋出现的变分 ansatz,我们推导了控制脊隆演化的运动方程。该方法使我们能够识别稳定振荡模式以及不稳定扰动的增长率。特别是,我们确定抑制脊隆不稳定所需的临界阱各向同异性。我们的解析预测与 Gross-Pitaevskii 方程的完整数值模拟结果良好一致。
引用
@article{arxiv.2507.04926,
title = {Variational Approach to the Snake Instability of a Bose-Einstein Condensate Soliton},
author = {Umut Tanyeri and Mehmet Atakan Gürkan and Ahmet Keleş and Mehmet Özgür Oktel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04926},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 9 figures